上海市土地利用碳排放效應測度及趨勢預測.pdf

1、自工業(yè)革命以來化石燃料燃燒產(chǎn)生溫室氣體的累積以對全球生態(tài)環(huán)境和氣候變化產(chǎn)生廣泛的負面影響，土地作為人類活動載體和自然生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，無論是人類社會的經(jīng)濟建設、能源消耗還是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程都與土地利用密切相關。當前土地利用與碳排放關系研究主要集中在區(qū)域碳排放核算及其與土地利用方式變化的驅(qū)動機制(LUCC)，體現(xiàn)為建設用地增長對碳排放邊際貢獻測度。但是已有研究缺乏對更深層次土地利用方式變化的碳排放效應和優(yōu)化調(diào)控研究，尤其是在當前中國快

2、速城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和機動化背景下，對于工業(yè)用地、城鎮(zhèn)居民點和交通用地碳強度變動在城市系統(tǒng)低碳運行中作用研究較為缺乏。所以本文選取在工業(yè)化起步較早，并且資本和能源密集化程度較高的上海為例。以土地利用變化與碳排放驅(qū)動關系研究為主線，系統(tǒng)的探討上海市土地利用與碳排放效應研究，以期為長三角流域或其他類似城市提供參考。
　　論文在前人關于土地利用與碳排放研究基礎上，構建了適合上海市的碳排放及碳匯測算方法，識別能源消費和物質(zhì)生產(chǎn)部門碳排放動態(tài)變

3、化特征。并將各碳排放項目落實到不同土地利用方式上，分析大型城市土地變更造成碳排放量、碳強度和碳足跡的時空變化特征。為了確定出人為影響因素對上海市建成區(qū)土地碳強度拉動或抑制作用關系，采用對數(shù)平均迪氏指數(shù)法(LMDI)將碳排放強度增長按能源強度、碳強度、經(jīng)濟和人口四種效應進行貢獻率分解。隨后為了定量分析以上人文驅(qū)動力對碳排放的影響，采用STIRPAT模型從土地利用變動、財富水平、人口變化和技術改進四個角度對碳排放變化驅(qū)動力進行定量分析，從而

4、揭示了建設用地及其它驅(qū)動因素對碳排放的邊際效應。由于城市碳排放量與以上驅(qū)動因素在時間序列上具有潛在的規(guī)律性，所以采用ARIMA模型，以近期各影響因素時間序列為基礎對碳排放進行趨勢預測。同時根據(jù)上海市現(xiàn)有規(guī)劃對碳排放驅(qū)動因素進行情景設置，最終利用STIRPAT模型在不同情景組合下對碳排放趨勢進行預測，主要研究結果如下:
　　(1)上海市終端能源消費和電力碳排放在近十年中持續(xù)增長，而工業(yè)部門碳排放貢獻最大（占比最大為57.91％），導

5、致工礦用地碳排放總量在各用地類型中最高。而交通用地碳排放增長速度最快（年均增速為13.8％），同時也是單位面積碳強度最高用地類型。所以從土地低碳利用角度，工業(yè)和交通用地是今后碳減排的切入點。
　　(2)上海農(nóng)用地面積持續(xù)萎縮，但其依然是主要的碳匯土地類型，城市綠地碳匯功能增長快速，但由于基數(shù)較小碳吸收作用依然微弱。對碳足跡估算發(fā)現(xiàn)需211001Km2生產(chǎn)性土地才能消納城市運行碳排放，遠超上海實際區(qū)劃面積造成嚴重生態(tài)赤字。從流域?qū)用?/p>

6、來考慮上海已成為一個高強度點狀碳排放源，給周邊生態(tài)環(huán)境帶來較大壓力。
　　(3)對上海建設用地碳強度增量的效應分解發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟效應對碳強度為正向推進作用且影響較為強烈，而能源結構的改善對碳強度只有微弱的負向拉動作用，且這種作用正逐漸減弱。對碳排放總量受影響因素驅(qū)動力的定量分析，得出經(jīng)濟因素和建設用地擴張的碳排放增量效應顯著，人均GDP和建設用地面積每增加1％會導致碳排放增加0.773％和0.166％，而技術項改進對碳排放增長有一定抑

7、制作用，表現(xiàn)為單位生產(chǎn)總值每減少1％會使碳排放總量減少0.173％。
　　(4)碳排放總量在未來一段時間仍將持續(xù)增長，若按當前增長速度至2030年將達到1.5億噸，給生態(tài)環(huán)境帶來嚴峻壓力。若適當放緩經(jīng)濟增長速度和控制城市規(guī)模擴張，并采取一些需求控制、能效控制的減排措施，可以減少約40％的碳排放量。若采取強烈的節(jié)能減排手段，雖然可以控制碳排放水平穩(wěn)定在6100萬噸，但會危害到正常社會發(fā)展需求，僅具有參考意義。
　　(5)上海在